浅浅讲解下Linux内存管理之CMA
说明：
Kernel版本：4.14
ARM64处理器，Contex-A53，双核
使用工具：Source Insight 3.5， Visio
1. 概述
Contiguous Memory Allocator, CMA，连续内存分配器，用于分配连续的大块内存。CMA分配器，会Reserve一片物理内存区域：
设备驱动不用时，内存管理系统将该区域用于分配和管理可移动类型页面；
设备驱动使用时，用于连续内存分配，此时已经分配的页面需要进行迁移；
此外，CMA分配器还可以与DMA子系统集成在一起，使用DMA的设备驱动程序无需使用单独的CMA API。
2. 数据结构
内核定义了struct cma结构，用于管理一个CMA区域，此外还定义了全局的cma数组，如下：
base_pfn：CMA区域物理地址的起始页帧号；count：CMA区域总体的页数；*bitmap：位图，用于描述页的分配情况；order_per_bit：位图中每个bit描述的物理页面的order值，其中页面数为2^order值；
来一张图就会清晰明了：
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3. 流程分析
3.1 CMA区域创建
3.1.1 方式一 根据dts来配置
之前的文章也都分析过，物理内存的描述放置在dts中，最终会在系统启动过程中，对dtb文件进行解析，从而完成内存信息注册。
CMA的内存在dts中的描述示例如下图：
在dtb解析过程中，会调用到rmem_cma_setup函数：
3.1.2 方式二 根据参数或宏配置
可以通过内核参数或配置宏，来进行CMA区域的创建，最终会调用到cma_declare_contiguous函数，如下图：
3.2 CMA添加到Buddy System
在创建完CMA区域后，该内存区域成了保留区域，如果单纯给驱动使用，显然会造成内存的浪费，因此内存管理模块会将CMA区域添加到Buddy System中，用于可移动页面的分配和管理。CMA区域是通过cma_init_reserved_areas接口来添加到Buddy System中的。
core_initcall(cma_init_reserved_areas);
core_initcall宏将cma_init_reserved_areas函数放置到特定的段中，在系统启动的时候会调用到该函数。
3.3 CMA分配/释放
CMA分配，入口函数为
cma_alloc：
CMA释放，入口函数为
cma_release：函数比较简单，直接贴上代码
3.4 DMA使用
代码参考driver/base/dma-contiguous.c，主要包括的接口有：
在上述的接口中，实际调用的就是cma_alloc/cma_release接口来实现的。
整体来看，CMA分配器还是比较简单易懂，也不再深入分析。
原文作者：LoyenWang
